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 * Copyright (C) 2013 Manoel Afonso Filho
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 */
package agimagem.concrete;

import agimagem.populacao.Individuo;
import agimagem.strategy.Crossover;
import agimagem.util.AGChave;
import agimagem.util.Util;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.NoSuchProviderException;
import java.security.SecureRandom;
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;

/**
 *
 * @author Manoel Afonso Filho
 */
public class CrossoverUnitario implements Crossover {

    private static Logger log = LogManager.getLogger(CrossoverUnitario.class.getName());

    private SecureRandom sr;

    private byte[] iv;

    public CrossoverUnitario() {
        try {
            sr = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG", "SUN");
        } catch (NoSuchAlgorithmException | NoSuchProviderException ex) {
            log.error("Erro ao obter instância do gerador de números aleatórios: {}", ex);
        }
        sr.nextBytes(new byte[]{});

        // Sorteia o IV
        this.iv = new byte[16];//são 16 pq tratamos dois blocos de 8 como um único bloco.
        sr.nextBytes(this.iv);
        //Guarda o IV
        AGChave.iv = new byte[this.iv.length];
        System.arraycopy(this.iv, 0, AGChave.iv, 0, this.iv.length);
    }

    public final void printArr(byte[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println("\n");
    }

    @Override
    public Individuo[] executar(Individuo... ind) {
        byte[][] blocos = Util.dividirArray(ind[0].getCiphertext(), 8);

        // Sorteia o ponto de crossover.
        byte[] tmp = new byte[1];
        sr.nextBytes(tmp);
        byte pc = (byte) (tmp[0] % 8); //intervalo de 0 a 7.
        if (pc < 0) {
            pc = (byte) (pc * -1);
        }

        // Calcula até onde fará o crossover.
        int total;
        if(blocos.length % 2 == 0){
            total = blocos.length;
        } else{
            total = blocos.length - 1;//não faz nada com o último bloco.
        }

        // Executa o crossover a cada dois blocos
        for (int i = 0; i < total; i+=2) {
            byte[] a = blocos[i];
            byte[] b = blocos[i + 1];

            // XOR com o ciphertext anterior (ou o vetor de inicialização se for a primeira vez).
            for (int j = 0; j < a.length; j++) {
                a[j] = (byte) (a[j] ^ this.iv[j]);
            }
            for (int j = 0; j < b.length; j++) {
                b[j] = (byte) (b[j] ^ this.iv[j + 8]);
            }

            for (int j = 0; j < pc; j++) {
                byte temp = b[j];
                byte pos = (byte) ((j + pc) % 8);

                b[j] = (byte) (a[pos]);
                a[pos] = (byte) (temp);
            }
            System.arraycopy(a, 0, this.iv, 0, 8);
            System.arraycopy(b, 0, this.iv, 8, 8);
        }

        System.arraycopy(AGChave.iv, 0, this.iv, 0, 16);

        //Guarda os resulatados e os parâmetros
        //Não há necessidade de se calcular o fitness pois este será calculado na mutação.
        ind[0].setCiphertext(Util.concatenarArrays(blocos));
        ind[0].getChaveDaGeracaoAtual().setCrossover2(pc);

        return new Individuo[]{ind[0]};
    }

    @Override
    public byte[] reverso(byte[] ciphertext, AGChave chave) {
        byte[][] blocos = Util.dividirArray(ciphertext, 8);

        int total;
        if(blocos.length % 2 == 0){
            total = blocos.length;
        } else{
            total = blocos.length - 1;//não faz nada com o último bloco.
        }

        byte[] ciphertextAnt = new byte[16];
        System.arraycopy(AGChave.iv, 0, ciphertextAnt, 0, ciphertextAnt.length);
        int pc = chave.getPontoCrossover();
        if(pc == Integer.MIN_VALUE){ //FIXME Why?
            return ciphertext;
        }

        // Executa o crossover a cada dois blocos
        for (int i = 0; i < total; i+=2) {
            byte[] a = blocos[i];
            byte[] b = blocos[i + 1];

            //Guarda o cipher text para o próximo bloco.
            byte[] a2 = new byte[a.length];
            byte[] b2 = new byte[b.length];
            System.arraycopy(a, 0, a2, 0, a.length);
            System.arraycopy(b, 0, b2, 0, b.length);

            //Crossover
            for (int j = 0; j < pc; j++) {
                byte temp = b[j];
                byte pos = (byte) ((j + pc) % 8);

                b[j] = (byte) (a[pos]);
                a[pos] = (byte) (temp);
            }

            // XOR com o ciphertext anterior (ou o vetor de inicialização se for a primeira vez).
            for (int j = 0; j < a.length; j++) {
                a[j] = (byte) (a[j] ^ ciphertextAnt[j]);
            }
            for (int j = 0; j < b.length; j++) {
                b[j] = (byte) (b[j] ^ ciphertextAnt[j + 8]);
            }

            System.arraycopy(a2, 0, ciphertextAnt, 0, 8);
            System.arraycopy(b2, 0, ciphertextAnt, 8, 8);
        }

        return Util.concatenarArrays(blocos);
    }

}
